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《【步步高】2015届高三数学北师大版(通用,理)总复习学案:学案38 直接证明与间接证明》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、学案38直接证明与间接证明导学目标:1.了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程及特点.2.了解间接证明的一种基本方法——反证法,了解反证法的思考过程及特点.自主梳理1.直接证明(1)综合法①定义:利用已知条件和某些数学定义、定理、公理等,经过一系列的________,最后推导出所要证明的结论________,这种证明方法叫做综合法.②框图表示:P⇒Q1→Q1⇒Q2→Q2⇒Q3→…→Qn⇒Q(其中P表示已知条件,Q表示要证的结论).(2)分析法①定义:从________________出发,逐步寻求使它成立的__________,直至
2、最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等).这种证明的方法叫做分析法.②框图表示:Q⇐P1→P1⇐P2→P2⇐P3→…→得到一个明显成立的条件.2.间接证明反证法:假设原命题__________(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出________,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法.自我检测1.分析法是从要证的结论出发,寻求使它成立的()A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件332.(2011·揭阳模拟)用反证法证明“如果a>b,那么a>b”的假设内容应是
3、()3333A.a=bB.a4、a-c5、≤6、a-b7、+8、c-b9、211B.a+≥a+a2aC.a+3-a+110、a-b11、+≥2a-b4.(2010·广东)在集合{a,b,c,d}上定义两种运算⊕和⊗如下:第1页共9页那么d⊗(a⊕c)等于()A.aB.bC.cD.d+1115.(2011·东北三省四市联考)设x、y、z∈R,a=x+,b=y+,c=z+,则a、b、yzxc三数()A.至少有一个不大于2B.都小于2C.至少有一个不小于12、2D.都大于2探究点一综合法例1已知a,b,c都是实数,求证:a2+b2+c2≥1(a+b+c)2≥ab+bc+ca.3变式迁移1设a,b,c>0,证明:a2b2c2++≥a+b+c.bca探究点二分析法例2(2011·马鞍山月考)若a,b,c是不全相等的正数,求证:a+bb+cc+alg+lg+lg>lga+lgb+lgc.222211变式迁移2已知a>0,求证:a+-2≥a+-2.a2a探究点三反证法例3若x,y都是正实数,且x+y>2,第2页共9页1+x1+y求证:<2与<2中至少有一个成立.yx变式迁移3若a,b,c均为实数,且a=x2-2y+π,b=y2-213、z+π,c=z2-2x+π.求236证:a,b,c中至少有一个大于0.转化与化归思想的应用例(12分)(2010·上海改编)若实数x、y、m满足14、x-m15、>16、y-m17、,则称x比y远离m.(1)若x2-1比1远离0,求x的取值范围.(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a3+b3比a2b+ab2远离2abab.多角度审题(1)本题属新定义题,根据“远离”的含义列出不等式,然后加以求解.(2)第(2)小题,实质是证明不等式18、a3+b3-2abab19、>20、a2b+ab2-2abab21、成立.证明时注意提取公因式及配方法的运用.【答题模板】2-122、>1,(1)解由题意得23、x即24、x2-1>1或x2-1<-1.[2分]由x2-1>1,得x2>2,即x<-2或x>2;由x2-1<-1,得x∈∅.综上可知x的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).[4分]3+b3-2abab25、>26、a2b+ab2-2abab27、成立.[6分](2)证明由题意知即证28、a∵a≠b,且a、b都为正数,∴29、a3+b3-2abab30、=31、a32+b32-2a3b332、=33、a3-b3234、=(aa-bb)2,35、a2b+ab2-2abab36、=37、aba+b-2ab38、=ab(a-b)2=(ab-ba)2,[8分]即证(aa-bb)2-(ab-ba)2>0,即证(aa-bb-a39、b+ba)(aa-bb+ab-ba)>0,需证[a-ba+b][a-ba+b]>0,[10分]即证(a+b)(a-b)2>0,∵a、b都为正数且a≠b,∴上式成立.故原命题成立.[12分]【突破思维障碍】1.准确理解题意,提炼出相应不等式是解决问题的关键.2.代数式40、a3+b3-2abab41、与42、a2b+ab2-2abab43、中的绝对值符号去掉为后续等价变形提供了方便.【易错点剖析】1.推理论证能力较差,绝对值符号不会去.第3页共9页2.运用能力较差,不能有效地进行式子的等价变形或中间变形出错.1.综合法是从条件推导到结论的思维方法,它是
4、a-c
5、≤
6、a-b
7、+
8、c-b
9、211B.a+≥a+a2aC.a+3-a+110、a-b11、+≥2a-b4.(2010·广东)在集合{a,b,c,d}上定义两种运算⊕和⊗如下:第1页共9页那么d⊗(a⊕c)等于()A.aB.bC.cD.d+1115.(2011·东北三省四市联考)设x、y、z∈R,a=x+,b=y+,c=z+,则a、b、yzxc三数()A.至少有一个不大于2B.都小于2C.至少有一个不小于12、2D.都大于2探究点一综合法例1已知a,b,c都是实数,求证:a2+b2+c2≥1(a+b+c)2≥ab+bc+ca.3变式迁移1设a,b,c>0,证明:a2b2c2++≥a+b+c.bca探究点二分析法例2(2011·马鞍山月考)若a,b,c是不全相等的正数,求证:a+bb+cc+alg+lg+lg>lga+lgb+lgc.222211变式迁移2已知a>0,求证:a+-2≥a+-2.a2a探究点三反证法例3若x,y都是正实数,且x+y>2,第2页共9页1+x1+y求证:<2与<2中至少有一个成立.yx变式迁移3若a,b,c均为实数,且a=x2-2y+π,b=y2-213、z+π,c=z2-2x+π.求236证:a,b,c中至少有一个大于0.转化与化归思想的应用例(12分)(2010·上海改编)若实数x、y、m满足14、x-m15、>16、y-m17、,则称x比y远离m.(1)若x2-1比1远离0,求x的取值范围.(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a3+b3比a2b+ab2远离2abab.多角度审题(1)本题属新定义题,根据“远离”的含义列出不等式,然后加以求解.(2)第(2)小题,实质是证明不等式18、a3+b3-2abab19、>20、a2b+ab2-2abab21、成立.证明时注意提取公因式及配方法的运用.【答题模板】2-122、>1,(1)解由题意得23、x即24、x2-1>1或x2-1<-1.[2分]由x2-1>1,得x2>2,即x<-2或x>2;由x2-1<-1,得x∈∅.综上可知x的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).[4分]3+b3-2abab25、>26、a2b+ab2-2abab27、成立.[6分](2)证明由题意知即证28、a∵a≠b,且a、b都为正数,∴29、a3+b3-2abab30、=31、a32+b32-2a3b332、=33、a3-b3234、=(aa-bb)2,35、a2b+ab2-2abab36、=37、aba+b-2ab38、=ab(a-b)2=(ab-ba)2,[8分]即证(aa-bb)2-(ab-ba)2>0,即证(aa-bb-a39、b+ba)(aa-bb+ab-ba)>0,需证[a-ba+b][a-ba+b]>0,[10分]即证(a+b)(a-b)2>0,∵a、b都为正数且a≠b,∴上式成立.故原命题成立.[12分]【突破思维障碍】1.准确理解题意,提炼出相应不等式是解决问题的关键.2.代数式40、a3+b3-2abab41、与42、a2b+ab2-2abab43、中的绝对值符号去掉为后续等价变形提供了方便.【易错点剖析】1.推理论证能力较差,绝对值符号不会去.第3页共9页2.运用能力较差,不能有效地进行式子的等价变形或中间变形出错.1.综合法是从条件推导到结论的思维方法,它是
10、a-b
11、+≥2a-b4.(2010·广东)在集合{a,b,c,d}上定义两种运算⊕和⊗如下:第1页共9页那么d⊗(a⊕c)等于()A.aB.bC.cD.d+1115.(2011·东北三省四市联考)设x、y、z∈R,a=x+,b=y+,c=z+,则a、b、yzxc三数()A.至少有一个不大于2B.都小于2C.至少有一个不小于
12、2D.都大于2探究点一综合法例1已知a,b,c都是实数,求证:a2+b2+c2≥1(a+b+c)2≥ab+bc+ca.3变式迁移1设a,b,c>0,证明:a2b2c2++≥a+b+c.bca探究点二分析法例2(2011·马鞍山月考)若a,b,c是不全相等的正数,求证:a+bb+cc+alg+lg+lg>lga+lgb+lgc.222211变式迁移2已知a>0,求证:a+-2≥a+-2.a2a探究点三反证法例3若x,y都是正实数,且x+y>2,第2页共9页1+x1+y求证:<2与<2中至少有一个成立.yx变式迁移3若a,b,c均为实数,且a=x2-2y+π,b=y2-2
13、z+π,c=z2-2x+π.求236证:a,b,c中至少有一个大于0.转化与化归思想的应用例(12分)(2010·上海改编)若实数x、y、m满足
14、x-m
15、>
16、y-m
17、,则称x比y远离m.(1)若x2-1比1远离0,求x的取值范围.(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a3+b3比a2b+ab2远离2abab.多角度审题(1)本题属新定义题,根据“远离”的含义列出不等式,然后加以求解.(2)第(2)小题,实质是证明不等式
18、a3+b3-2abab
19、>
20、a2b+ab2-2abab
21、成立.证明时注意提取公因式及配方法的运用.【答题模板】2-1
22、>1,(1)解由题意得
23、x即
24、x2-1>1或x2-1<-1.[2分]由x2-1>1,得x2>2,即x<-2或x>2;由x2-1<-1,得x∈∅.综上可知x的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).[4分]3+b3-2abab
25、>
26、a2b+ab2-2abab
27、成立.[6分](2)证明由题意知即证
28、a∵a≠b,且a、b都为正数,∴
29、a3+b3-2abab
30、=
31、a32+b32-2a3b3
32、=
33、a3-b32
34、=(aa-bb)2,
35、a2b+ab2-2abab
36、=
37、aba+b-2ab
38、=ab(a-b)2=(ab-ba)2,[8分]即证(aa-bb)2-(ab-ba)2>0,即证(aa-bb-a
39、b+ba)(aa-bb+ab-ba)>0,需证[a-ba+b][a-ba+b]>0,[10分]即证(a+b)(a-b)2>0,∵a、b都为正数且a≠b,∴上式成立.故原命题成立.[12分]【突破思维障碍】1.准确理解题意,提炼出相应不等式是解决问题的关键.2.代数式
40、a3+b3-2abab
41、与
42、a2b+ab2-2abab
43、中的绝对值符号去掉为后续等价变形提供了方便.【易错点剖析】1.推理论证能力较差,绝对值符号不会去.第3页共9页2.运用能力较差,不能有效地进行式子的等价变形或中间变形出错.1.综合法是从条件推导到结论的思维方法,它是
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